4月中旬的張家口壩上,風(fēng)吹原野,春光明媚。位于張北縣廟灘云計(jì)算產(chǎn)業(yè)園內(nèi)的百兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能示范項(xiàng)目廠區(qū)內(nèi),技術(shù)人員正進(jìn)行各項(xiàng)設(shè)備的整體運(yùn)行調(diào)試。
張北縣百兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能示范項(xiàng)目是國(guó)家可再生能源示范區(qū)示范項(xiàng)目和省重點(diǎn)項(xiàng)目,也是世界首套百兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目,具有重要的里程碑意義。項(xiàng)目總投資8.4億元,主要建設(shè)風(fēng)、光、儲(chǔ)一體化儲(chǔ)能站,建設(shè)規(guī)模為100兆瓦,由中科院工程熱物理研究所提供技術(shù)支持、張北巨人能源有限公司投資建設(shè)。去年底,項(xiàng)目主體建設(shè)完工,完成主要設(shè)備安裝及系統(tǒng)集成。目前,該項(xiàng)目已進(jìn)入系統(tǒng)帶電調(diào)試和工程收尾階段。
“張家口是國(guó)家級(jí)可再生能源示范區(qū),張北地區(qū)有著豐富的風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源發(fā)電資源,這為項(xiàng)目開展提供了絕佳場(chǎng)所。”中科院工程熱物理研究所儲(chǔ)能研發(fā)中心產(chǎn)業(yè)化辦公室主任、中儲(chǔ)國(guó)能(北京)技術(shù)有限公司總經(jīng)理紀(jì)律介紹,儲(chǔ)能系統(tǒng)相當(dāng)于“蓄水池”,可以把不穩(wěn)定的新能源電能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、可控的優(yōu)質(zhì)電能,有效地提高新能源電能利用和供需平衡。
壓縮空氣儲(chǔ)能就是讓“空氣藏電”。紀(jì)律介紹,壓縮空氣儲(chǔ)能是利用電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)的剩余電力壓縮空氣,并將其儲(chǔ)藏在高壓密封設(shè)施內(nèi),在用電高峰時(shí)釋放出來(lái)驅(qū)動(dòng)膨脹機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
儲(chǔ)能系統(tǒng)車間內(nèi)布置著很多管道和容器,乍一看感覺(jué)就像進(jìn)入了化工廠。工作人員告訴筆者,系統(tǒng)的工作過(guò)程只是空氣壓放的物理過(guò)程,沒(méi)有化學(xué)反應(yīng),也就沒(méi)有需要排棄的廢物。
一壓一放,似乎并不復(fù)雜,不過(guò)張北縣百兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能示范項(xiàng)目的技術(shù)團(tuán)隊(duì)卻克服了不少前所未有的挑戰(zhàn)。“傳統(tǒng)的壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)存在依賴儲(chǔ)氣洞穴、依賴化石燃料以及系統(tǒng)效率較低等問(wèn)題。”紀(jì)律表示,為突破這些弊端,實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用,項(xiàng)目技術(shù)團(tuán)隊(duì)攻克了一系列壓縮空氣儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過(guò)建設(shè)大容量高壓空氣儲(chǔ)氣罐,或采用壓縮空氣液化儲(chǔ)存,擺脫了對(duì)儲(chǔ)氣洞穴的依賴;通過(guò)蓄熱技術(shù)回收利用氣體壓縮過(guò)程產(chǎn)生的熱量,擺脫了對(duì)燃燒化石燃料提供熱量的依賴;通過(guò)高效的壓縮、膨脹、超臨界蓄熱及換熱,大大提升了整體系統(tǒng)效率。經(jīng)過(guò)努力,技術(shù)團(tuán)隊(duì)先后攻克了寬負(fù)荷壓縮機(jī)、高負(fù)荷膨脹機(jī)、高效緊湊式蓄熱換熱器等關(guān)鍵技術(shù),具有集成度高、效率高、可靠性高及壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
走出廠房,可見(jiàn)兩個(gè)銀色的巨型球狀蓄冷、蓄熱罐,在陽(yáng)光的照耀下,罐體閃閃發(fā)亮。紀(jì)律說(shuō),新型壓縮空氣儲(chǔ)能具有高安全性,空氣擴(kuò)散能力很強(qiáng),不具可燃性,無(wú)爆炸和燃燒風(fēng)險(xiǎn)。
“我們一次儲(chǔ)能循環(huán)能發(fā)電40萬(wàn)千瓦時(shí),如果按照每個(gè)家庭每日10-20千瓦時(shí)用電來(lái)算,相當(dāng)于2萬(wàn)-4萬(wàn)戶家庭的每日用電量。”紀(jì)律表示,系統(tǒng)規(guī)模越大、儲(chǔ)能容量越高,系統(tǒng)的效率就越高,隨之單位成本越低、經(jīng)濟(jì)性越好。張北縣百兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能示范項(xiàng)目系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率達(dá)到70%,建成后將成為國(guó)際上規(guī)模最大、效率最高的先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能電站。
原標(biāo)題:讓空氣變身“超級(jí)充電寶”——張北縣百兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能示范項(xiàng)目見(jiàn)聞